建工程之精品 铸苏州新形象
n 十二局集团建安公司苏州站改造工程扫描
纸上耕夫
在华人世界中,苏州是一个知名度、美誉度高到了与它的规模、地位不相称的南方城市。无论在哪里,一提到苏州,人们总会说:“苏州,好地方!”若要问好在哪里,又不外乎私家园林、小桥流水、吴侬软语、丝绸美女。然而,仅仅是这些耳熟能详的“符号”,似乎还不足以解释那么多人喜欢苏州的原因。
人们说苏州美,如果没有大运河,苏州还美不美呢?如果没有沪宁线,苏州还美不美呢?
苏州自隋代大运河开通后,经济首先开始起飞,尤其是唐宋以降,大规模兴修水利,建造围堰,大量土地浮出水面。肥沃的土地是那个时代最重要的生产力,与别处相比,同样投入在苏州产出更大。衣食无忧后便盛行教育,发展文化,于是状元之类便成了苏州的特产。如此状态积五百年之力,到了明朝,苏州登上了中国社会经济、文化的制高点,达到了中国本土文化五千年来在生产力、生产关系、生活方式方面的最高水平。
到了中国近代,由于沪宁铁路的开通,使苏州成为中国现代工业的发祥地之一。于是,苏州昂首华夏,誉满环宇。
苏州人精明,由于距上海之近,苏州不建机场,苏州人可以借上海之机场,飞向全国乃至世界各地。
没有机场的苏州,什么是人们认识它的第一形象呢?回答是:苏州火车站。
苏州火车站之秀美和精致,可能在全国车站中能数得着的。身处此境,使人不由想起那绝胜的唐人诗句“沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟”。它是中华民族传统建筑文化中的瑰宝,是建设者智慧的结晶,是吴文化的延续和传承。
然而,由于铁路发展的需要,原来的苏州站太小了,它需要扩建、改造。艰巨的任务落在了十二局建安公司的肩上。建安公司与之挑战的不仅是艰巨的工程,还有那博大精深的文化。建安公司要建设的不仅是一个庞大的混凝土建筑物,他们建筑的更是充满着人文关怀的烘托于世的文化“新珍”。
苏州站改造工程项目经理董宝贵说,改造苏州站,一方面我们必须成为历史学家,另一方面我们必须成为文化学者,之后,我们才是合格的建设者。
苏州,是一座值得收藏的城市,建安公司所改造的苏州站,必须经得起历史的收藏;苏州是一座遍地是宝的城市,建安公司所改造的苏州站,必须是站立在江南大地的珍宝,让历史浩叹和佳话美谈。
新苏州站是一座集铁路、城市轨道、城市道路交通换乘功能于一体的现代化大型交通枢纽。是苏州市级中心的重要组成部分。车站南临北环路及护城河;北依新城区;东西分别是人民路和广济路,人民路下穿站场,广济路上跨铁路。
苏州站改造工程于2007年11月28日开工,分两期建设,先期进行北城际站房施工,待投入运营后,拆除既有的苏州车站,再建设南侧普速站房,工期要求于2010年7月30日完成。
新苏州站改造建设,包括新建沪宁城际车场、既有沪宁普速车场改造及城际、普速站房工程。站场建设由普速站场和城际站场组成,普速场设到发线9条基本站台1座,中间站台3座;城际场设到发线7条基本站台1座,中间站台2座。
站房由南侧普速站房、北侧城际站房和跨线高架候车厅三部分组成,南侧普速站房长469米,宽30米,北侧城际站房长241米,宽60米,南北站房通过内部空间高达l4米的高架候车厅连为整体。总建筑面积85717平方米,其中地上建筑为54445 平方米,地下空间部分为31272 平方米,建筑总高度31.25米,地下三层,地上二层,地下二、三层为地铁车站。
地铁2号线站位于城际站房的正下侧负二层,地铁4号线站位于车站中轴线的正下侧负三层。在地下空间的上部,采用14座大跨度预应力桥梁来满足 16条铁路线的运输通行。屋盖结构采用双向布置的空间桁架结构,桁架截面为菱形。大跨度屋盖平面呈工字形,南北方向为334.85米,东西方向为182.75米。
苏州站作为一个大体量建筑,有机地融入到周边的建筑群中、融入到整个城市肌理当中,通过提取古城斜坡黛瓦顶和白色粉墙的肌理元素,并加以简化,赋予了苏州站的表面肌理。
在苏州站城市肌理下所覆盖的,是一个由多功能组成的现代化大型交通空间,各空间相互组织、分隔和融合形成形态各异的空间,设计一个简洁的平面形态加以统一,避免出现零碎的民居形态。
站房上下为北南广场。与古城隔河相望的南广场上,两组镶嵌着巨型灯笼的圆柱撑起巨大的现代化棚架,灰空间与粉墙黛瓦呼应。南广场镶嵌景墙和通廊,水池、竹林结合游船码头对称布置在广场中轴线两侧,为旅客营造了一处优雅的休憩空间。站前北环快速路和部分北环辅路采用下穿形式,在站房和护城河间开辟出直接和通达的景观形态,地面仅为公交停车和部分贵宾行包停车,大量的社会车出租车均纳入地下空间系统。
北侧下沉广场,采光充分,视线通透,上下结合,斜坡绿化与景观广场联为整体。北广场以满足交通功能为前提,实行高架进站形式,随着高桥的飞架,凸显了现代交通建筑品位。社会车和出租车可通过高架道路系统直接进入二层候车区,地面仍设公交车和长途车场,出站旅客可直接在地下空间系统内搭乘社会车和出租车离站,也可上至地面层搭乘公交车和长途车离站。
地下负一层地下空间作为旅客出站地道,同时也是中部南北广场联系人行通道,与地铁有多个出口联系,淡季出站地道改为进站通道。
苏州站建成后在近期内是南北并重,相互沟通共同承担旅客进出站功能,在远期,根据沪宁城际的建设和客流发展,会逐渐形成北主南辅的局面。
苏州站的建筑特点体现“以人为本,以流为主”的理念。上进下出,通过式与等候式车站相结合,高架站房沟通城市南北古城与新区。
全新的苏州站,正以婉约而明快的建筑语言,描述着苏州古城美好的明天!
苏州新火车站的设计方案既现代通透又富江南风格,为人称道,而菱形图案组成的站房屋顶是其中最为夺目的亮点之一。十二局集团苏州站改造工程项目经理董宝贵说,苏州火车站站房屋盖钢结构值得关注,国内没有先例,难度不在“鸟巢”之下。
方案确定之初,由7名国内顶尖钢结构专家组成的评审团对苏州火车站站房屋盖钢结构安装方案进行了论证,专家指出新站房屋盖为大跨度桁架结构,是目前苏州地区体量最大的钢结构工程,工程的体量大、难度大、工艺复杂、工序多、安全风险高。
项目经理董宝贵说,会上专家分别就钢结构的拼装、结构吊装、杆件空间定位与焊接、高空作业平台的搭设、平移轨道的架设、爬行器的布置、结构平移、结构卸载以及设计计算的取值问题等提出了宝贵的意见。其中,主持北京“鸟巢”结构设计的范重教授指出,目前苏州火车站站房屋盖钢结构项目在国内是没有先例的,其难度不在“鸟巢”之下。据介绍,站房屋盖结构方案,一共运用了10多项国内外前沿技术,各项要求都是远远高于国家标准,例如防腐技术保护期就达到25年,而一般只有10年。
前沿科技的运用,是为了保障整个钢结构屋顶能安全平衡地拼装。据介绍,苏州新火车站由无站台柱雨棚、高架候车室和主站房三个部分组成。其中,高架候车室楼面采用双向预应力钢筋混凝土井格楼盖,主站房采用框架结构,无站台柱雨棚屋面及主站房和高架候车室屋面,均采用纵横钢桁架结构体系。其中,南北站房共有6万平方米屋顶面积,都需要用不同的钢材料来建构,于是屋顶的重量达到了1.3万吨,总跨度达132米。
那么1.3万吨是如何装上屋面的呢?董宝贵介绍,施工原则为“高空拼装、累计滑移”。苏州新火车站的建设与“鸟巢”不同,“鸟巢”有足够的地面空间提供施工支持,而苏州火车站站房因为要同地面施工齐头并进,交叉作业,所以必须在空中完成全部的结构拼装,这无疑有点像一场高空杂技表演。
苏州站改造工程涵盖了“铁路桥梁、车站房建、市政地铁”三大类。苏州站改造工程属于新型结构体系,结构复杂,规模庞大,四新技术多,科技含量高。施工区域地质构造和水文地质条件比较复杂,在地层不同深度存在微承压水和承压水,对深基坑施工及毗邻建筑物均存在一定的安全风险;由于在施工阶段要保持既有京沪铁路和苏州站客货运输的正常运营,站房分期实施中深基坑施工和高空作业均面临如何保障既有线的安全。
在工程施工建设中,十二局集团建安公司以学习科学发展观为动力,以科技为龙头,在质量、安全、进度及现场文明施工方面,根据标准化建设的要求落实和严格管理。在苏州市、上海铁路局、江苏省、铁道部等各级领导的多次现场视察指导中,均获得好评;在上海局信用评价中,连续保持第一,被上海铁路局建设指挥部授予“优秀项目部”称号;被集团公司华东指挥部授予“标准示范项目部”称号。
开工伊始,针对存在的施工重难点和项目部自身不足,十二局集团及建安公司各级领导高度重视,多次亲临现场督导工作,详细指导,超前谋划,科学布局。
采取“走出去,请进来”的工作方法,实施“专家治理”,组织攻关。针对重点分项工程,多方联系,实地学习。组织管理人员到上海、苏州多个工地现场观摩,通过讲解、图片演示、现场记录等交流,增强了感性认识,开拓了思路。
聘请专家培训,指导方案编制。先后进行了“深基坑施工要点讲座”、“地铁车站风险分析与防范讲座”、“深基坑承压水处理及控制重点技术讲座”,受教育人数累计达到180人次。通过与专家深入讨论、针对答疑、系统总结等方式,开展技术互动交流,极大地提高了管理人员对于技术难题的认知。
苏州站改造工程54.6米预应力现浇铁路箱梁施工无现行规范可参考,且位于站房大基坑之内,地铁4号线站上部,架空设置于52米地下中央通廊之上,作业面狭窄,与地铁车站、国铁站房交叉作业多,施工相互干扰。
项目部技术干部会同实验人员,积极考察学习京沪高铁桥梁施工经验,查找收集文献资料,通过技术方案的反复优化和施工过程的严格控制,来保障桥梁的施工质量。
首先精选原材,优化配比,严格控制混凝土生产过程。
其次严格控制施工过程,制定科学有效的技术措施。箱梁采用12米厚竹胶模板和碗扣式支架,为确保支架安全,消除地基、支架、方木及模板之间的非弹性变形,测定其弹性变形,在铺设好的箱梁底模板上进行1.2倍设计荷载预压。
2、4号地铁站为地下三层岛式十字换乘站,东西长约398米,南北长约126米,最大埋深24米。在深基坑施工中,如何按需降低影响基坑安全和稳定的承压水头高度,防止发生管涌和流砂等不良地质现象,减小其对坑底土体的顶托,以减少坑底的隆起量,不仅影响着基坑能否顺利开挖,同时也对施工作业人员及基坑边侧的建筑物、铁路线路存在较大风险。
针对该复杂地质情况,以董宝贵为领导的项目班子,迎难而上,组织技术人员进行技术攻关。
首先通过单井抽水试验,了解地下承压含水层埋深及承压含水层的水头高度;运用 Aquifertest软件进行水文地质参数求取;确定水位下降与总涌水量等关系,确定试验井影响半径及降压井深度。
其次进行基坑底板稳定性验算,确定临界开挖深度,随开挖深度逐步降低承压水头,控制承压水头与上覆土压力以满足开挖基坑稳定性要求,且对周边地表沉降影响达到最小。
苏州站屋架为大跨度空间网格钢结构。其显著特点是柱子少,柱距大,61242平方米的屋架系统仅由16组四肢 V形柱支撑,最大柱距132米,在同类结构中尚无先例。桁架结构截面尺寸超常及安装场地条件受限等难点,使其不具备原设计要求的满堂支撑安装条件,经优化论证采用地面分段拼装高空组装、累积滑移就位的施工方案。
为了保证屋架钢结构在拼装、滑移及就位过程等各阶段结构本身安全,支撑体系中地基、下层结构、支撑架、轨道梁等结构的承载力、变形,各组成构件及系统的稳定性均能满足要求,运用大型有限元通用程序对整个屋架滑移过程的不同阶段及不同荷载组合状态进行模拟分析,对系统中混凝土梁、支架结构、轨道梁及屋架结构的每一个构件的应力比及变形进行计算复核,以保证在施工过程中均能达到设计和施工规范的要求。
针对安全风险高的分部分项工程,实施专家论证制度,以技术来保安全。
董宝贵说,苏州为旅游胜地,平均每天的客流量在4.5万人左右,高峰时可达6万多人。在这样的地方施工,安全最为重要。如果深坑作业,稍有不慎,都有可能导致路基坍塌。而苏州站改扩建工程,不仅包含有深基坑施工、高空作业,且毗邻既有线施工,安全隐患多,风险高。项目部在组织施工生产中,谨慎戒惧抓好安全工作,将安全生产作为一切工作的重中之重与首要前提。针对连续墙施工、大型机械吊装、深基坑施工、临既有线施工、超长、超高的站房梁板及大跨度预应力铁路桥的支撑脚手架搭设、大跨度屋架的高空拼装滑移等危险性较大的分部分项工程,编制专项技术安全方案,并针对不同的安全控制重点逐次邀请权威专家进行评审论证,合格通过后再行实施,有力保证了施工的安全。截至2009年10月31日,已实现连续安全生产无事故705天。
项目部还以技术保障为前提,进行合理的施工组织,有序同步推进;在作业面超大,施工工序多,周转材料投入大,且面临各种外界施工干扰的情况下,以技术保障为前提,根据站房、地铁、桥梁的施工内容,以先地下后地上,先中心后外围的原则,制定总体和专项网络计划,进行网格化管理,合理划分施工区域,采取多工种立体交叉有序化管理,根据关键线路确定的重点及难点,明确各节点工期目标。
在上海铁路局苏州站改工程指挥部指挥方四弟和以董宝贵为领导的项目班子领导下,苏州站改造工程质量平稳受控。分项工程质量一次验收合格率100%。在上海铁路局铁路质量信誉评价中多次获得第一名。
项目部抓好科技创新,破解施工难题。根据集团公司和建安公司安排,结合苏州站建设中“四新”应用较多的特点和施工难点,项目部认真抓好科技创新工作,组织技术干部及管理人员成立课题组,进行科技研发和攻关,已完成了《地下连续墙超深空口施工技术》、《地铁逆作法 H型钢柱安装施工技术》、〈实行全过程专家治理破解技术难题,提升施工能力》、《合理的方案优化是安全、效益、工期的保障》、《苏州站改造工程工序同步绩效考核管理体系的运用》、《多工种立体交叉作业有序化管理》、《复杂地质承重式地下连续墙施工工法》等论文和工法。目前根据施工进展正在组织进行“深基坑信息监测技术”、“地铁站逆作法施工工艺研究”、“地源热泵施工工艺研究”等科技攻关,并向公司上报了2009年的关于“大跨度钢结构屋架安装滑移”的科研开发和技术攻关计划。《地下连续墙施工工法》通过技术验收并达到国内先进水平。
董宝贵戏称自己是个“粗人”,自主持苏州站改造项目开始热衷于建筑文化了。他说,圣蟠克瑞斯是英国所有火车站中最耀眼的一颗明珠。它有塔楼、尖顶以及巨大的屋顶,作为哥特式复兴和铁路时代最重要的一处历史遗迹被保存下来了。
他还说,维多利亚火车站,是大印度半岛铁路的终点站,这座建筑深受哥特式建筑的影响,成为印度孟买最著名的大楼,同时也是世界上最伟大的哥特复兴时期建筑之一。他认为苏州新站的历史地位将与此同。
董宝贵认为,建筑是人类文化的具体呈现,包含了艺术、技术与生活的面向。每一个民族都拥有自己独特的建筑表现方式,每一个时代的建筑也都会有其时代特性。不同时空与文化背景下的建筑,往往呈现出不同的风貌,这种现象,也使得世界变得多彩多姿。董宝贵说,苏州新站的建设,是社会主义中国精神文明建设中文化建设的一个重要部分,不仅富有东方文化色彩,更蕴含了东方文化中的吴越文化的传承与发扬。
董宝贵说,苏州新站的“江南瓦”高空吊装已惊天动地10月23日装完毕。这表明新站的北部施工胜利结束。
“瓦是江南的帽,楚楚然,如片片暗玉点缀屋上。”文学家仅用简单而又梦幻般的语句就将江南建筑的特点镌刻在纸上。如果说钢筋水泥正在一步一步将江南的瓦逼进历史的暗角,那么新苏州火车站这座钢筋混凝土结构的现代化建筑却正在用现代的风格、现代的结构、现代的建筑理念来重新诠释现代的江南建筑,现代的江南瓦。
新苏州站站房采用斜坡黛瓦和白色粉墙的肌理元素为外型,有机的融入到江南苏州风格特色的建筑群中。菱形钢结构屋盖就是现代江南的瓦,它将江南建筑的传统风格以现代的方式重新展现在世人面前。新苏州站设计的站房屋面由菱形钢结构支撑,表层金属面将呈现苏州建筑风格的瓦状效果,在阳光的映射下熠熠生辉,它贯穿了科技之风,蕴含着文化之源体现了江南建筑风格的延续,江南风在她身上得到淋漓尽致的体现。
新站房的菱形钢结构屋盖为大跨度桁架结构,她将成为苏州地区体量最大的钢结构工程。这项施工方案共运用了10多项国内外前沿的技术,各项指标要求均远高于国家标准。如防腐技术保护期就从一般的10年延长到25年之久。
钢屋架的顺利吊装,是对项目部科学组织施工和标准化管理工作成果的最有力回答。新苏州火车站将会伴随着苏州古城风韵以崭新的姿态面向世人。
董宝贵说:北部工程完成之后,现有的苏州站将要拆除。他们还要在拆除的土地上,将苏州新站的南部工程建起。他们仍然需要在苏州的建设史和文化史中进行艰苦的跋涉。